Rozdiel Medzi ESR NMR A MRI

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 08:42

Kľúčový rozdiel - ESR vs NMR vs MRI

Spektroskopia je kvantifikačná technika používaná na analýzu organických zlúčenín a na objasnenie ich štruktúry a charakterizáciu zlúčeniny na základe jej vlastností. Študuje, ako je žiarenie rozptýlené pri dopade na povrch a interaguje s hmotou. Typ žiarenia použitého v spektroskopickej technike sa môže líšiť od viditeľného svetla po elektromagnetické žiarenie. Látky, na ktorých sa vykonáva spektroskopická analýza, sa tiež môžu líšiť. V závislosti od typu látky, s ktorou žiarenie interaguje, môžu existovať dve hlavné techniky - ESR a NMR. Elektrónová spinová rezonančná spektroskopia (ESR) identifikuje rýchlosti elektrónovej rotácie v molekule a nukleárna magnetická rezonančná spektroskopia (NMR) využíva princíp jadrového rozptylu po vystavení žiareniu. Magnetická rezonancia (MRI) je forma NMR a zobrazovacia technika používaná na určovanie štruktúr a tvarov orgánov a buniek pomocou intenzity emisie žiarenia. Toto je kľúčový rozdiel medzi ESR, NMR a MRI.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel

2. Čo je ESR

3. Čo je NMR

4. Čo je MRI

5. Podobnosti medzi ESR NMR a MRI

6. Porovnanie vedľa seba - ESR vs NMR vs MRI v tabuľkovej forme

7. Zhrnutie

Čo je ESR?

Spektroskopia elektrónovej spinovej rezonancie (ESR) je primárne založená na rozptyle mikrovlnného žiarenia po vystavení nepárovému elektrónu v silnom magnetickom poli. Pomocou tejto metodiky teda možno detegovať orgány alebo bunky, ktoré obsahujú nepárové, vysoko reaktívne elektróny, ako sú napríklad voľné radikály. Preto táto technika poskytuje užitočné a štrukturálne informácie o molekulách a môže sa použiť ako analytická metóda na odvodenie štruktúrnych informácií o molekulách, kryštáloch, ligandoch v procesoch transportu elektrónov a chemických reakcií.

Obrázok 01: ESR spektrometer

Pri ESR, keď je molekula vystavená magnetickému poľu, sa energia molekuly rozdelí na rôzne energetické úrovne a akonáhle nepárový elektrón prítomný v molekule absorbuje energiu žiarenia, elektrón sa začne otáčať a tieto zvlákňujúce elektróny slabo interagujú navzájom. Na objasnenie správania týchto elektrónov sa merajú absorpčné signály.

Čo je NMR?

Spektroskopia nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR) je jednou z najbežnejšie používaných metód v biochémii a rádiobiológii. V tomto procese sú nabité jadrá cieľovým materiálom molekuly a jeho excitácia po vystavení žiareniu sa meria v magnetickom poli. Frekvencia absorbovaného žiarenia generuje spektrum a je možné vykonať kvantifikáciu a štrukturálnu analýzu konkrétnej molekuly alebo orgánu.

Obrázok 02: NMR spektrum

Žiarenie používané pri väčšine detekcie NMR je gama žiarenie, pretože ide o vysokoenergetické neionizujúce žiarenie. Výsledkom rotácie jadier v magnetickom poli sú dva stavy rotácie: pozitívna rotácia a negatívna rotácia. Pozitívny spin vytvára magnetické pole oproti vonkajšiemu magnetickému poľu, zatiaľ čo negatívny spin vytvára magnetické pole v smere vonkajšieho magnetického poľa. Energetická medzera, ktorá tomu zodpovedá, pohltí vonkajšie žiarenie a vyústi do spektra.

Čo je to MRI?

Magnetická rezonancia (MRI) je forma NMR, pri ktorej sa intenzita absorbovaného žiarenia používa na vytváranie obrazov orgánov a bunkových štruktúr. Toto je neinvazívna technika a na detekciu sa nepoužíva škodlivé žiarenie. Za účelom získania magnetickej rezonancie je pacient držaný vo vnútri magnetickej komory a je vopred ošetrený intravenóznymi kontrastnými látkami, aby bol obraz jasný.

Obrázok 03: MRI

Aké sú podobnosti medzi ESR NMR a MRI?

• ESR, NMR a MRI používajú magnetické pole.
• Vo všetkých troch technikách sa rozptyl hmoty vykonáva žiarením; viditeľné svetlo alebo elektromagnetické žiarenie.
• Všetko sú to neinvazívne techniky.
• Všetky tri techniky sú založené na excitácii hmoty v magnetickom poli.
• Tieto techniky sa používajú pri diagnostike a štrukturálnej analýze orgánov a buniek.

Aký je rozdiel medzi ESR NMR a MRI?

Rozdielny článok v strede pred tabuľkou

ESR NMR vs MRI
Definícia
ESR	Spektroskopia elektrónovej spinovej rezonancie (ESR) je technika, ktorá využíva zvlákňovanie nepárového elektrónu, ktorý je v rezonancii a vytvára spektrum založené na absorpcii žiarenia.
NMR	Spektroskopia nukleárnej magnetickej rezonancie (NMR) je rezonancia, ktorá nastáva, keď je nabité jadro umiestnené do magnetického poľa a „zametené“rádiofrekvenciou, ktorá spôsobuje „preklopenie“jadier. Táto frekvencia sa meria tak, aby sa vytvorilo spektrum.
MRI	Magnetická rezonancia (MRI) je aplikácia NMR, pri ktorej sa intenzita žiarenia používa na snímanie obrazov orgánov v tele.
Typ žiarenia
ESR	ESR väčšinou používa mikrovlnné rúry.
NMR	NMR používa rádiové vlny.
MRI	MRI využíva elektromagnetické žiarenie, ako sú gama lúče.
Cieľová látka typu
EST	EST sa zameriava na nespárené elektróny, voľné radikály.
NMR	NMR cieli na nabité jadrá.
MRI	MRI sa zameriava na nabité jadrá.
Generovaný výstup
EST	ESR generuje absorpčné spektrum.
NMR	NMR tiež generuje absorpčné spektrum.
MRI	MRI vytvára obrazy orgánov, buniek.

Zhrnutie - ESR vs NMR vs MRI

Spektroskopické techniky sa široko používajú v biochemickej analýze molekúl, zlúčenín, buniek a orgánov, najmä pri detekcii nových buniek a malígnych buniek v tele, a tým charakterizovaní ich fyzikálnych vlastností. Teda tri techniky; ESR, NMR a MRI majú veľký význam, pretože sú to neinvazívne spektroskopické techniky používané na kvalitatívnu a kvantitatívnu interpretáciu biomolekúl. Hlavný rozdiel medzi ESR NMR a MRI je typ žiarenia, ktoré používajú, a druh látok, na ktoré zameriavajú.

Stiahnite si PDF verziu ESR vs NMR vs MRI

Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citácií. Tu si stiahnite verziu PDF. Rozdiel medzi ESR, NMR a MRI.